Montag, 12. Juli Biologische Säuerung

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1 Biologische Säuerung

2 Übersicht 1. Welche möglichen technologischen Verbesserungen ergeben sich durch den Einsatz der biologischen Säuerung? 2. Die Maischesäuerung 3. Die Würzesäuerung 4. Technische und technologische Voraussetzungen

3 Allgemeines Im Vergleich zum Einsatz von technisch hergestellten Säuren bietet die Säuerung mit biologisch produzierter Milchsäure erhebliche Vorteile: 1. Höherer ernährungsphysiologischer Wert 2. Besseres Wuchsstoffangebot für die Hefe (Zink, Biotin) 3. Zusätzliches Redoxpotential Biologische Sauerwürze wird eingesetzt zur: 1. Maischesäuerung: Ausgleich von Defiziten in der Malzqualität 2. Würzesäuerung: allgemein zu hoher Rohstoff ph-wert

4 Technologische Verbesserungen 1. Höheres Wuchsstoffangebot (Zink, Biotin) 2. Bessere Bruchbildung 3. Intensiverer enzymatischer Abbau beim Maischen (ausgenommen Iodnormalität) 4. Intensivierung der Gärung (schneller ph-sturz, bessere Trubausscheidung, höherer Gärkellervergärungsgrad) 5. Höheres Redoxpotential (geringere Sauerstoffanfälligkeit) 6. Erhöhung der kolloidalen, der Geschmacks- und der Schaumstabilität

5 Lipoxygenaseaktivität Abhängigkeit der Lipoxygenaseaktivität vom Maische bzw. Würze ph:

6 Sensorische Verbesserungen Geschmack: Geschmacksbild abgerundeter, voller und weicher Hopfenbittere: angenehm, nicht nachhängend Rezens: frischer, spritziger Charakter Schaum: feinblasig, stabil Farbe: heller und frischer

7 Physiologische und gesundheitliche Vorteile Stoffwechsel: Anregung der Stoffwechselaktivität Verdauung: positiver Einfluß der Milchsäure Abwehrmechanismen: u.u. besserer Schutz vor Krankheiten; pathogene Krankheitserreger werden u.u. zurückgedrängt

8 Verringerung der biologischen Anfälligkeit des Bieres 1.Niedrigerer ph-wert 1.1. Pectinatus und Megasphera wachsen nicht bei ph-werten unter 4,4 (4,5) 1.2. Potentielle Bierschädlinge wachsen meist nicht bei ph-werten unter 4, Obligate Bierschädlinge wachsen um so schwächer an, je niedriger der ph-wert liegt 2. Der höhere Endvergärungsgrad verringert das Angebot an vergärbaren Kohlenhydraten für Bierschädlinge 3. Wachstumsvorteile für die Hefe drängen Bierschädlinge als Konkurrenten zurück

9 Maischesäuerung Erhöhung der Amylolyse, Proteolyse und Cytolyse während des Maischens führt zu 1. höherer kolloidalen Stabilität 2. möglichen kürzeren Maischzeiten 3. höheren Sudhausausbeuten Verstärkte Aktivierung der Phosphatasen kann zur Erhöhung der Pufferung in der Würze führen Einschränkung der Alpha-Amylase-Aktivität kann zu Problemen mit der Jodnormalität führen

10 Mögliche analytische Auswirkungen einer Maischesäuerung (100 % Malz) ph Maische (nach Einmaischen) 5,73 5,59 5,40 5,20 ph Abmaischen 5,67 5,55 5,39 5,26 Verzuckerung [min] hochmol. N [mg/100ml] 23,8 23,1 24,7 25,2 FAN [mg/100ml] 21,5 22,1 24,8 26,5 Anthocyanogene [mg/l] Viskosität [mpas] 1,83 1,82 1,81 1,80 ß-Glucan [mg/l] Bier Farbe [EBC] 7,8 7,5 7,2 6,9 hochmol. N [mg/100ml] 18,0 18,0 19,2 20,1 Bittereinheiten [EBC] Schaum [R&C] Geschmack DLG 4,0 4,2 4,4 4,3

11 Pufferung bei der Maischesäuerung 6 5 AW Bier ph-abfall 4 ph-wert ohne Säuerung 0 hl MS/0,7 hl WS 1,7 hl MS/ 0,35 hl WS 1 hl MS / 0,7 hl WS 2 hl MS / 0 hl WS MS - Maischesäuerung WS - Würzesäuerung

12 Lactobacillus amyloyticus, amylovorus Schnelles Anwachsen in Bierwürze Hohes Säuerungsvermögen (bis 2% MS, ph <3,0) Homofermentative MS-Bildung (2 mol MS aus 1 mol Glucose) Wachstum bei hohen Temperaturen bis 52 C Vergärung von Dextrinen Hoher Anteil an L(+)-Lactat hohe Hopfensesitivität, geringes Wachstum bei Temperaturen über 30 C Keine Bildung von Aminen (Histamin) und anderen Toxinen Keine Diacetylbildung Leichte Handhabung der Kulturen

13 Beispielhafte Ausführung

14 Parameter zur Kontrolle 1. Bestimmung des Milchsäuregehaltes: 25 ml Substrat + Bromthymolblau als Indikator gegen n/10 NaOH titrieren; Verbrauchte ml NaOH x 0,036 = % Milchsäure 2. Temperatur: C 3. Sensorische und geschmackliche Kontrolle 4. Dosage: Zu 100 kg Malz beim Einmaischen! g MS Zu 1 hl Würze (10 min. vor Kochende)! 9 16 g MS!

15 Führungsparameter Zum Herführen der Sauerwürze wird normalerweise (9-12 % Stw) verdünnte ungehopfte Vorderwürze verwendet (im Notfall kann auch ungehopftes Würzekonzentrat verwendet werden). Vor dem Drauflassen frischer Würze sollter der Fermenter wenn möglich zu mindestens 2/3 entleert sein. Dies reduziert den säurebedingten Stress auf die Milchsäurebakterien und beschleunigt die nachfolgende Säuerung. Im Falle einer Kontamination mit (Kahm-)Hefen die Temperatur kurzfristig auf ca. 50 C erhöhen. Aufbewahrung: 1. Die Stapelung der MS kann in nicht geheizten Gefäßen erfolgen. 2. Die Weiterführung übers Wochenende ist problemlos möglich. 3. Bei längerer Aufbwahrung sollte eine Kultur aus der log-phase entnommen und bei 10 C aufbewahrt werden.

16 Pro s und con s Vorteile 1. ggf. Verkürzung/Optimierung des Maischverfahrens 2. raschere Abläuterung 3. geringere Zufärbung im Würzebereitungsprozess 4. evtl. bessere Extraktausbeuten 5. bessere Stabilisierung des Zinkgehaltes der Würze 6. ggf. raschere Gärung und Reifung (FAN, Trub) 7. bessere Schaumstabilität (+/-), kolloidale Stabilität 8. weichere, kernige Biere 9. bessere Geschmacksstabilität Nachteile 1. Bitterstoffverluste 2-2,5 % höher 2. höhere TBZ 3. schlechtere DMS-P Spaltung 4. ggf. zu starker Abbau von Eiweißsubstanzen (ELG der Malze beachten!)

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